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유전자 전환작물 개발 연구 현황과 과제 (Development of Transgenic Crops and Research Projects for Biotechnology Application)

  • 정태영
    • 식물조직배양학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.289-296
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    • 2001
  • 유전공학 기술은 지금까지 발전 유지하여 온 전통 육종기술의 약점을 보완하고 연계할 때만이 무한한 잠재력을 발휘할 수 있기 때문에 농업생산에서 새로운 전기를 마련할 수 있는 품종개발을 전제로 연구 방향을 설정하는 것이 바람직하다. 따라서 우리나라의 품종 보급의 양대 축인 정부 주도의 식량작물 육종사업과 개인 종묘회사가 주도하는 원예작물 육종사업에 필요한 유전공학연구를 수행해야 할 것이며 철저한 현황파악과 성공가능성을 세계 경쟁의 입장에서 분석하여 연구의 우선 순위를 정하고 집중적인 인력 양성과 연구투자를 지속하여야 결실을 얻을 것으로 본다. 유전공학연구의 기본 방향으로는 실용화 촉진을 위한 연구와 원천기술확보를 위한 기초 연구로 대별하여 농가 또는 작물 육종기관에 필요한 연구는 농림부에서 주관하고 원천 기술 확보를 위한 기초연구는 과학기술부에서 주도하여 구체적이고 실현 가능한 정책을 수립 추진하여야 할 것이다. 구체적으로 실용화 촉진연구는 전통 육종 기술의 목표인 획기적 수량증대, 작물의 재배안정성 향상 및 품질 개량범주에 속하는 유전자 전환작물 개발 및 생리활성물질 생산 작물의 개발로 볼 수 있으며 기초 연구로서는 각 작물의 유전체 연구개발과제라고 생각된다. 이미 선진국에서는 몬산토 등 대기업을 중심으로 대두, 옥수수, 감자, 유채 등 주요 작물에서 제초제 저항성, 내충성, 내병성 등 유전자 전환작물을 상용화하여 농업 생산비를 절감하고 수량성을 향상시키는 등 기술 부가가치를 높이고 있으며, 이들 수확물을 수출하거나 또는 종자로 수출하여 농업의 상업화와 국제화를 추진하고 있는 동시에 지적소유권을 선점하고 그 기술까지 수출하고 있는 실정이다. 국내에서도 유전공학 연구가 어느 정도 수행되어 벼를 비롯한 주요 농작물의 형질 전환 기술이 정립되었고 다양한 소재로부터 개발된 신기능성 형질전환작물이 개발되고 있으나 아직은 농가 및 농장에 보급되지 못하고 연구소나 대학 실험포장에 격리 실험을 실시 중에 있다. 또한 기초 연구인 유전체 연구로 국, 공립연구소 및 대학 실험실에서 벼, 배추, 고추 등 일부 작물에서 산발적으로 시작되어 유전자 지도 작성 및 유용 유전자 개발 등 필수적인 연구를 시작하고 있으나 연구비와 인력 부족으로 국제 경쟁력을 갖추지 못하고 있다. 그러므로 앞으로의 과제는 연구 중에 있는 과제들을 보다 활성화하여 연구결과를 조속히 얻도록 노력해야 하며 새로 시작하는 과제는 연구기관의 능력과 연구 후의 실용화를 촉진할 수 있도록 일괄 system 확립을 전제로 하는 협동연구체제로 수행하는 것이 바람직하다. 그 동안 식량작물의 종자개량 및 보급사업은 정부주도로 국공립 연구소를 중심으로 수행되어 왔으나 앞으로는 민영화 및 기업화를 촉진하는 정책을 추진하여야 외국의 종자회사 또는 농업 생산자와 경쟁할 수 있는 농기업 체제가 탄생될 것이다. 또한 국공립 연구 기관은 대학 및 개인회사연구소의 농업 연구를 지원하는 Infra system 확충을 목표로 연구 방향을 수정해야 할 것이며 유전 자원 연구, 작물 유전체 연구 등 직접적으로 수익성이 없는 기초적 연구에 치중하여 나라 전체의 연구 수준을 향상시키도록 노력해야 21세기에 농업에서 국제 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보여진다.

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인체 Jurkat T 세포에 있어서 세포주기에 따른 MCAK 단백질의 세포 내 위치변화 (Differential Intracellular Localization of Mitotic Centromere-associated Kinesin (MCAK) During Cell Cycle Progression in Human Jurkat T Cells)

  • 전도연;류석우;김수정;김영호
    • 생명과학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.253-260
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    • 2005
  • 인체 MCAK 단백질을 Escherichia. coli에서 재조합 단백질로 발현하였다. 이를 SDS-PAGE 후 electroelution으로 정제하고 항원으로 사용하여 rat에서 다클론성 항체생성을 유도한 결과, 생성된 항체는 Western blot analysis에 의해 인체 MCAK 단백질 (81 kDa)을 특이적으로 인식할 수 있었으며, Jurkat T cells과 293T cells에 있어서 MCAK 단백질의 대부분이 핵 내에 위치함을 확인할 수 있었다. 세포주기에 따른 MCAK 단백질의 발현양의 변화를 조사하기 위해, Jurkat T cells을 Hydroxy urea 또는 Nocodazole의 처리로 $G_{1}/S$ boundary 그리고 $G_{2}/M$ boundary에 blocking하고 이로부터 release 시키는 시간을 달리하여 다양한 세포주기상에 위치한 Jurkat T cells을 확보하였다. 각각의 Jurkat T cells로부터 cell lysate를 얻어서 Western blot analysis를 시도한 결과, MCAK 발현양은 S phase에서 가장 높았으며 MCAK의 SDS-PAGE상의 mobility가 81 kDa에서 84 kDa로 shift됨을 확인하였다. MCAK의 전기영동상의 mobility shift에 의한 slow moving $p84^{HsMCAK}$는 S phase 후반부터 나타나기 시작하며 $G_{2}/M$ phase에 최대였고 $G_{1}$, phase에서는 확인되지 않았다. 이는 세포주기에 따라 MCAK의 단백질의 인산화 양상이 달라짐을 시사한다. 생성된 항체를 이용한 Immunocytochemical analysis의 결과, 인체 MCAK 단백질은 세포주기의 interphase에서는 주로 중심체와 핵에 존재하며, M phase의 각 단계에 따라서 spindle pole, centromere, spindle fiber 또는 midbody에 존재함을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 E. coli에서 발현된 재조합 HsMCAK 단백질을 항원으로 하여 rat에서 생산한 다클론성 항체가 HsMCAK 단백질을 특이적으로 인식할 수 있음과 또한 HsMCAK 단백질의 인산화를 나타내는 SDS-PAGE상의 mobility-shift가 $G_{2}/M$ phase에 최대에 도달하는 양상으로 세포주기에 따라 변동됨을 나타내며, HsMCAK의 인산화와 HsMCAK의 세포 내 위치간의 관련성을 시사한다. 아울러 이러한 연구결과는 hamster 및 Xenopus 등에서 주로 연구되고 있는 MCAK의 세포주기상의 주요기능이 인체세포에도 적용될 수 있음을 시사한다.

한반도 남동부 경주시 양북면 마이오세 입천소분지의 형성과 발달사 (Formation and Evolution of the Miocene Ipcheon Subbasin in Yangbuk-myeon, Gyeongju, SE Korea)

  • 성창훈;천영범;손문;손영관;김진섭
    • 암석학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.19-34
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    • 2013
  • 입천소분지는 기반암과 단층으로 경계되며 북동 방향으로 길쭉한 형태의 비대칭 지구의 기하를 가지는 분지로 인근 와읍과 어일분지와는 기반암에 의해 격리되어 있는 독립된 소규모 마이오세 분지이다. 분지충전물의 층리는 대부분 북서 내지 서북서 방향으로 경사지며, 분지 북동부에는 데사이트질 화산물질을 다량 포함하는 전기 마이오세 퇴적물이 그리고 남서부에는 사암을 협재하는 비화산성 중기 마이오세 육성 역암이 분포한다. 또한 분지충전물 내 퇴적동시기 공액상 정단층들은 분지가 서북서-동남동 방향으로 확장하였음을 지시한다. 이러한 특징들은 인근 와읍 및 어일분지와 것들과 매우 유사한 것으로, 분지의 확장이 북서부 경계단층에 의해 주도되었으며 분지의 열개가 북서에서 남동으로 전파되었음을 지시한다. 한편, 입천소분지 내에는 어일분지에서 흔히 나타나는 현무암질 화산물질이 관찰되지 않는다. 슬랩과 경하관찰 결과, 입천소 분지의 데사이트질 응회암과 응회질 이암은 와읍분지의 용동리응회암과 매우 유사한 특징을 보인다. 중기 마이오세의 비화산성 퇴적층은 와읍과 어일분지 그리고 입천소분지에 공통적으로 분지의 남서부에 분포한다. 따라서 입천소분지의 확장은 22 Ma 경 와읍분지의 확장과 함께 시작되어 다량의 데사이트질 화산물질이 유입되었으며, 이후 어일분지의 주 확장시기인 20~18 Ma 사이에는 확장을 멈추었다가, 약 17 Ma에 이르러 연일 구조선의 운동과 함께 분지의 열개가 남서쪽으로 전파되면서 중기 마이오세 초의 연일층군에 해당하는 비화산성 역암이 분지의 남서부에 퇴적된 것으로 결론지어진다.

인젝션과 텀블링 염지촉진처리에 따른 염지우육의 품질에 미치는 영향 (Effects of Injection and Tumbling Methods on the Meat Properties of Marinated Beef)

  • 구수경;김희주;유승철;전기홍;김영붕
    • 한국축산식품학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.244-250
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    • 2013
  • 본 연구는 염지촉진 방법인 인젝션 및 텀블링 처리에 따른 한우 우둔 염지육의 품질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 처리구는 인젝션과 텀블링 단일 처리구 및 복합처리구로 텀블링 처리구의 경우 진공과 비진공으로 나누었으며 대조구는 6시간 침지하였다. pH는 5.26-5.51의 범위로 인젝션 후 텀블링 처리구가 5.51로 가장 높았고 텀블링 단일 처리구에서 5.26으로 가장 낮았으며 인젝션 및 텀블링 복합처리구에서 높은 경향을 나타내어(p<0.05) 보수력 증진에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 염도와 당도 측정결과 pH가 높게 측정된 인젝션 및 텀블링 복합처리구에서 높은 경향을 나타내어 염지 촉진효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 가열감량은 대조구에서 22.08%로 가장 많았으나 인젝션 후 텀블링 진공 처리구와 비진공 처리구 및 텀블링 진공처리구간의 유의적인 차이를 보이지 않았으며 인젝션 처리구는 13.98%로 유의적으로 가장 적게 나타났다. 조직감 측정 결과 hardness는 8.01-13.99 kg의 범위로 인젝션 후 진공텀블링 처리구가 가장 낮았으며 대조구에서 가장 높게 나타났다(p<0.05). 그러나 인젝션 후 진공 및 비진공 텀블링 처리구가 텀블링 진공 및 비진공 처리구보다 낮았지만 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 또한 인젝션 처리구의 경우 단일 텀블링 진공 및 비진공 처리구와 비교할 때 텀블링과 인젝션 처리는 연도향상에 유사한 영향을 주는 것으로 보이며 단일 텀블링 진공과 비진공 처리구 및 인젝션 후 진공 및 비진공 텀블링 복합 처리구의 결과로 볼 때 진공과 비진공의 차이 또한 없는 것으로 판단되었다. 색도는 염지 및 가공방법에 따른 가열 전후의 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 관능평가 결과 모든 항목에서 인젝션 및 텀블링 공정으로 제조한 처리구가 대조구에 비해 유의적으로 높게 평가되었으며 연도정도, 조직감의 기호도 및 맛의 영향으로 종합적인 기호도에서 인젝션 후 비진공 텀블링 복합 처리구가 가장 높은 기호도를 나타내었다. 따라서 본 연구결과 인젝션 및 텀블링 공정은 육의 가공에 있어 가열수율, 연도 및 관능적 기호도 향상에 긍정적인 영향을 주는 것으로 사료되었다.

소양강댐의 냉수(冷水)를 이용한 고추냉이 재배 가능성 (Possibilities of Wasabia japonica Matsum Culture using Cold Water of the Soyang River Dam)

  • 이성우;서정식;소호섭;변학수;박장환;김석동
    • 한국약용작물학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.294-300
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    • 1996
  • 수력발전(水力發電)을 위해 배출되는 소양강댐의 냉수(冷水)를 이용한 고추냉이 재배가능성 확인과 적지 선정을 위한 기초자료를 얻고자 강원도 춘천시 소양댐 하류 하천주변과 수원지방에서 1994년 11월 10일부터 1996년 6월까지 약 19개월동안 고추냉이 품종 달마종을 공시하여 재배지의 생육환경과 생육특성 및 수량성, 건물분배율등을 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 소양댐의 수질은 수원지방의 지하수보다 인산을 제외한 무기성분함량이 적었으며 용존 산소량과 전기전도도(電氣傳導度)는 재배에 적합한 범위에 있었으나, 수원지방의 지하수는 전기 전도도가 0.45mm hos/cm로 재배 한계치를 넘었으며 용존산소량이 크게 부족하였다. 2. 수원의 지하수는 $15.2^{\circ}C$로 비교적 균일한데 비해 소양댐의 물은 연평균 수온이 $10.1^{\circ}C$로 계절별 수온의 진폭이 매우컸으며 생육범위의 수온인 $8{\sim}18^{\circ}C$ 사이에 속한 달은 $5{\sim}11$월이였고 생육억제 수온인 $6^{\circ}C$이하의 달은 $1{\sim}3$월이었다. 3. 소양댐의 냉수를 이용하는 경우 육모기간을 포함한 32개월재배로 개체당 주경(主莖)의 근경중(根莖重) 63g이 생산 되었고 상품율(商品率) 80%였으나, 수원지방의 지하수를 이용한 경우 주경(主莖)의 근경중(根莖重) 22g으로 수량(收量)이 극히 적고 상품률(商品率)이 0%였다. 4. 춘천의 소양댐 물을 이용한 경우 수량성은 주근경중(主根莖重) 1099kg/10a, 얼자근경중(蘖子根莖重) 1830kg/10a, 뿌리 1038kg/10a, 엽병(葉柄) 8086kg/10a이었으며 수원의 지하수를 이용하는 경우 주근경중(主根莖重) 343kg/10a, 얼자근경중(蘖子根莖重) 726kg/10a, 뿌리 220kg/10a, 엽병(葉柄) 437kg/10a이었다. 5. 춘천지방에서는 지상부 생육이 왕성하여 엽병중(葉柄重)의 건물분배율(乾物分配率)이 가장 높았으나 수원지방에서는 가장 낮았으며 얼자(蘖子) 발생이 심하여 전한근경중(全根莖重)에서 주한경중(主恨莖重)이 차지하는 비율이 매우 낮았다. 6. 춘천지방의 경우 주근경중(主根莖重)은 초장, 생체중과 유의한 정의상관을 보였고 얼자수(蘖子數)와 부의상관을 보였으며 수원지방의 경우 주한경중(主根莖重)은 근중(根重)과 유의한 정상관을, 전엽수(全葉數), 얼자수와 고도의 유의한 정상관을 보였다.

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$Na^+$$K^+$에 의한 심장근 Mitochondria에서의 $Ca^{++}$ 유리작용 (The Calcium Release from Cardiac Mitochondria by Sodium and Potassium)

  • 김명석
    • 대한약리학회지
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    • 제14권1_2호
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    • pp.1-11
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    • 1978
  • 가토 심실근에서 추출한 mitochondria에서 $Na^+$$K^+$이온에 의한 $Ca^{++}$ 유리작용을 관찰하였다. 반응액에 첨가한 1-3mM의 소량 $Na^+$은 mitochondria막에 미리 결합되어있던 $Ca^{++}$을 현저히 유리시켰으며, $K^+$은 단독으로는 $Ca^{++}$ 유리를 유도하지 않았으나 $Na^+$에 의한 $Ca^{++}$ 유리에 대하여는 $Na^+/K^+$비에 따라 그것이 클수록 $Ca^{++}$ 유리를 증가시켰다. 간 및 신장 mitochondria에서도 $Na^+$에 의하 $Ca^{++}$ 유리현상을 보였으나 심근mitochondria에 비하여 $Na^+$에 대한 감수성이 훨씬 미약하여 약 $1/10{\sim}1/5$에 지나지 않았다. 이와같은 mitochondria의 $Ca^{++}$ 유리현상은 비교적 $Na^+$에 특이한 작용이었으며 다른 일가양이온중에서는 $Li^+$에 의해서만 어느 정도 보였다. 부전심근 mitochondria에서의 $Na^+$에 의한 $Ca^{++}$유리는 정상심근 mitochondria에서와 같았으며 이때 digitalis 강심배당체가 직접적으로는 별 영향을 미치지 않았다. 이상에서 심근의 경우 mitochondria는 세포내 $Ca^{++}$을 조절할 수 있는 기구로서 심근수축의 E-C coupling과정에서 세포막의 전기적 흥분현상과 결부하여 $Ca^{++}$을 유리할 수 있을 것으로 추정하였으며, 한편 digitalis배당체의 강심작용기전에 있어서는 digitalis 배당체에 의한 세포막의 $Na^+$, $K^+$-ATPase 억제결과 초래될 수 있는 세포내의 $Na^+$ 증가 및(또는) $K^+$감소가 간접적으로 mitochondria에서부터 $Ca^{++}$ 유리를 증가하여 E-C coupling 과정을 촉진할 수 있을 것을 사료하였다.

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진주담치 근육중의 적색 Carotenoprotein의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of the Red Carotenoprotein from the Muscle of Blue Mussel, Mytilus edulis)

  • 양현필;이안종;김용태;김세권
    • 한국수산과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.482-494
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    • 1994
  • 우리나라에서 대량 생산되고 있는 진주담치 근육에서 Triton X-100를 사용하여 carotenoprotein을 추출, 정제하여 그 특성을 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. Carotenoprotein(${\lambda}_{max}=462nm$)를 $20\%$(w/v) $(NH_4)_2SO_4$, DEAE-cellulose 이온교환수지 그리고 Sephacryl S-300 겔 크로마토그래피를 통해 정제한 결과, 정제도는 5배 증가하였고 수율은 $1.85\%$였으며, carotenoprotein의 분자량은 약 372KDa(gel filtration)이었고, SDS-PAG 전기영동으로 단백질의 subunit를 확인한 결과, 60KDa($23.70\%$), 46.9KDa($9.14\%$), 26KDa($49.14\%$) 및 13KDa($18.02\%$)로 이루어져 있었다. Carotenoprotein의 안정성은 pH 4.0 이하의 강산 및 pH 10.0 이상의 강알칼리에서는 단백질이 불안정하였고, SDS 변성제를 $0.2\%$(w/v)되게 첨가하여 녹인 후 가시부 영역($400{\sim}600nm$)에서 최대파장 변화를 보면 462nm에서 456nm로 약 6nm 단파장 영역으로 이동한 것을 알 수 있었다. Carotenoprotein의 구성아미노산 조성은 threonine이 $35.90\%$로 다른 아미노산에 비해 함량이 높았으며, 필수아미노산과 소수성 아미노산의 함량은 전체아미노산 함량의 각각 $62.76\%$$25.02\%$를 차지하였고, methionine, histidine 및 proline은 존재하지 않았다. Carotenoprotein 1g당 총지질의 함량은 256mg였고, 그 구성지방산의 조성은 polyene산이 $62.4\%$로 가장 많았고 다음으로 포화산($19.58\%$)및 monoene산($18\%$) 순이었다. 특히, 16:4n-3의 조성비가 $33.90\%$로 상당히 높게 나타났고, EPA, DHA 등 w3 계의 장쇄(長鎖)고도불포화지방산의 조성비가 $22.13\%$로 높게 나타났으며, 양적으로 많은 지방산은 포화산 중에는 palmitic acid($C_{16:0}$), monoene산 중에서는 palmitoleic acid($C_{16:1}$), polyene산 중에서는 hexadecatetraenoic acid($C_{16:4}$), eicosapentaenoic acid ($C_{20:5}$), docosahexaenoic acid($C_{22:6}$) 등이 함량이 많았다. Carotenoprotein으로부터 분리한 총 caroteoid 함량은 $8.80mg\%$였고, 주 carotenoid는 mytiloxanthin($74.79\%$), 3,4,3'-trihydroxy-7',8'-didehydro-${\beta}$-carotene($18.26\%$)였다.

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막장관찰 및 설계/시공자료가 연계 고려된 터널막장 붕괴 위험도의 정량적 산정: 가변형 가중치 중심으로 (Quantitative evaluation of collapse hazard levels of tunnel faces by interlinked consideration of face mapping, design and construction data: focused on adaptive weights)

  • 신휴성;이승수;김광염;배규진
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.505-522
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    • 2013
  • 기존 연구를 통하여 주어진 지반조건과 대응한 시공 상황에 대해 터널 굴진에 따른 매 막장의 붕괴 위험도를 정량적으로 지수화 할 수 있는 수단이 개발된 바 있다(Shin et al, 2009a). 본 논문에서는 기 제안된 터널 붕괴 위험도 지수(KTH-index)를 산정하는데 있어서 각 영향인자에 부여되는 가중치가 고정된 '선형' 모델과 주어진 영향인자의 입력값에 따라 가중치가 변화하는 '비선형' 모델을 소개하고, 100여개의 붕괴현장자료를 이용해 '비선형' 모델의 타당성을 검토하였다. 이를 통해 신개념의 '비선형' 가중치 모델은 위험도를 평가코자 하는 터널현장의 특성을 감안하여 가중치가 합리적으로 조정되어 위험도 평가를 수행할 수 있음을 보였다. 또한, 기 개발된 터널 시공 위험도 관리 시스템의 이해와 효과적인 활용을 돕기 위해 일련의 터널 시공 위험도 평가 체계를 수립하여 제시하였다. 본 시스템은 수립된 평가체계에 따라 개발 취약한 지반조건상에 있는 실제 도로터널 현장의 전 구간에 적용되어 그 현장 적용성을 검토하였다. 이를 통해 터널 막장의 지반조건과 함께 터널 붕괴 가능성에 영향을 미칠 설계 및 시공현황 정보와도 잘 연계 고려되어 붕괴 위험도가 평가됨을 보였으며, 산정된 위험도 지수 변화추이는 기존 전기 비저항 분포 특성과 설계자료 및 지보/보강 현황 등 현장 시공조건들의 변화추이와 잘 부합됨을 보였다. 또한, 본 시스템은 실시간으로 수집되는 막장관찰자료의 활용도를 극대화 시키고, 사전에 위험수준과 민감한 영향인자를 파악하여 적절한 현장대응을 유도할 수 있음을 보였다.

X선 스펙트럼 모델을 이용한 DR 화소값과 디텍터 흡수에너지의 관계에 대한 정량적 분석 (Quantitative Analysis of Digital Radiography Pixel Values to absorbed Energy of Detector based on the X-Ray Energy Spectrum Model)

  • 김도일;김성현;호동수;최보영;서태석;이재문;이형구
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권4호
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    • pp.202-209
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    • 2004
  • 현재 평판 디텍터를 이용한 디지털 방사선 촬영기술은 방사선 진단 기술 분야에 있어서 매우 중요하고 유용하게 사용되고 있다. 비정질 실리콘 광센서를 사용하는 디지털 방사선 촬영기에는 흡수되는 방사선 에너지를 가시광선으로 변환하는 신틸레이터로 보통 CsI(TI)를 사용한다. 신틸레이터에서 만들어진 가시광선은 이차원 평면으로 구성된 비정실 실리콘 광 다이오드에서 전기적 신호로 전환된다. 좋은 질의 영상을 얻기 위해서는 디지털 방사선 촬영기(Digital Radiography, DR) 디텍터의 방사선에 대한 세부적인 특성 연구가 필수적이다. 이러한 이유로 조사선량과 디지털 방사선 촬영기의 신호의 관계에 대해서 많은 연구가 이루어졌지만 현재까지의 연구에서는 고정된 관전압의 조건에서 두 변수의 관계에 대한 연구가 이루어졌다. 이에 본 연구에서는 X선 스펙트럼 모델인 SPEC-78을 사용하여 조사선량 대신 디텍터에 흡수되는 에너지와 디지털 방사선 촬영기의 신호와의 관계를 규명하였다. SPEC-78의 주요 입력변수인 X-ray 튜브의 고유 필터 값을 구하기 위해 조사선량을 측정하여 계산한 조사선량과 비교하였다. 물질에 흡수되는 X-ray의 에너지를 계산하는 알고리즘을 상정하여 디텍터에 흡수되는 에너지를 계산하고 다양한 조건에서 실제 X선 영상의 화소값을 획득하였다. 두변수의 관계를 이용해 특성곡선을 얻었으며 이 결과를 검증하기 위해서 물과 알루미늄으로 제작된 팬텀을 이용하였다. 다양한 조건에서 팬텀 영상의 화소값을 측정하였고 특성곡선과 비교하였다 이러한 과정으로 진행된 연구의 결과로 디텍터에 흡수되는 에너지와 디지털 방사선 촬영기의 신호는 거의 선형적임을 알 수 있었다. 또한 팬텀을 이용한 실험에서도 산란된 광자의 영향으로 유발된 약간의 오차에도 불구하고 측정되어진 화소값은 특성곡선과 잘 일치하였다 본 연구를 통해 규명되어진 두 변수의 관계는 예상과 거의 일치하였지만 산란선에 대한 부분은 흡수에너지 계산 알고리즘에서 빠져있어 더 연구가 되어야 할 부분이다. 본 연구를 통해 얻어진 자료들은 디지털 방사선 촬영기의 전처리 과정에 있어서 중요한 정보를 제공할 수 있을 것이라 생각된다.

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폐절제술 후 폐환기능의 변화에 대한 장기 추적관찰 (A Long-term Follow up Study on Pulmonary Function after Lobectomy and Pneumonectomy)

  • 이이형;김세규;장준;정경영;안철민;김성규;이원영
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제40권6호
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    • pp.638-645
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    • 1993
  • 연구목적 : 폐절제술 후 폐환기능은 절제될 폐와 절제술 후 잔여 폐의 기능, 또한 잔여 폐의 잠재적인 대상능력에 의존한다. 최근에는 폐암 환자에서 광범위한 폐절제술이 행하여지는 추세이며 종종 만성폐질환으로 인하여 폐환기능이 상당히 손상된 환자에서도 이러한 수술이 행해지고 있는데 이들에서 절제술 후 폐기능의 회복정도를 예측함은 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 폐절제술 후 폐기능의 변화를 장기간 관찰하여 기간에 따른 폐기능의 변화양상을 파악하여 폐절제술이 폐기능에 미치는 영향을 분석함에 있다. 방법 : 폐암 및 양성폐질환으로 전폐절제술 및 폐엽절제술을 시행받은 환자중 수술 후 특기할 만한 합병증이 없고, 18개월 이상 정기적으로 추적관찰이 가능하였던 16예를 대상으로 수술 전과 수술 후 5년동안 3개월 간격으로 폐환기능검사를 실시하여 폐기능의 변화양상을 분석하였다. 결과: 1) 수술 1주 후 폐기능은 폐엽절제군과 전폐절제군 각 군에서 수술전 측정치의 FVC 59.8%, 52.2%, FEV1 63.1%, 50.5%로서 예측치에 비하여 유의하게 낮았으며(p<0.05), 두군 사이에 유의한 차이는 없었고, 1-3개월 후 예측치와 유사하게 회복되었다. 2) FVC는 폐엽절제군은 6-24개월에는 예측치보다 높았고, 그 이후에는 예측치와 유사하게 유지되었으며, 전폐절제군에서는 6-36개월에는 예측치와 유사하게 유지되다가 수술 3년 6개월 이후에는 호전되어 예측치보다 약간 높게 유지되었다. 3) FEV1은 폐엽절제군과 전폐절제군 각각 6개월-5년동안 뚜렷한 변화없이 예측치와 유사하게 유지되었다. 4) FEV1/FVC는 두군 모두에서 수술 전후 전기간동안 통계학적으로 유의한 변화가 없었다. 5) FEF25-75%는 폐엽절제군에서는 6개월-5년동안 유의한 변화없이 예측치보다 높게 유지되었고, 전폐절제군에서는 수술 1년 이후 감소하여 예측치보다 낮게 유지되었다. 6) MVV는 폐엽절제군의 경우 2년까지는 예측치와 유사하게 유지되다가 그 후 약간 감소하는 경향을 나타내었고, 전폐절제군의 경우는 전 추적기간 동안 예측치와 유사하게 유지되었다. 7) 전폐절제군이 폐엽절제군에 벼해 수술 후 6개월의 FVC, FEV1, FEF 25-75%, MVV가 통계학적으로 유의하게 낮았으며(p<0.05), 수술 2년 이후에는 전폐절제군이 폐엽절제군보다 FVC, FEV1, FEF 25-75%가 낮은 경향을 보였으나 통계학적으로 유의하지는 않았다. 결론 : 폐환기능은 수술 직후에는 수술 전보다 현저히 감소하였다가 수술 1-3개월 후 회복되어 예측치와 유사해지고 6개월에 최고에 이르고, 2년 이후 약간 감소하여 5년까지 뚜렷한 변화없이 예측치와 유사하게 유지되었다. 폐엽절제군과 전폐절제군 사이의 폐환기능의 차이가 가장 뚜렷한 시기는 수술 6개월-1년 사이였고, 수술 2년 이후에는 두군 사이의 차이가 감소하였다.

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